在當(dāng)前陸上低風(fēng)速區(qū)域平價(jià)時(shí)代,為提高投資收益率,風(fēng)電機(jī)組朝著高塔架、大功率、長(zhǎng)葉片的方向發(fā)展。針對(duì)風(fēng)切變較大的風(fēng)資源區(qū)域,配合高塔技術(shù)可以獲得更大的風(fēng)能及發(fā)電量,是實(shí)現(xiàn)投資效益大化的重要發(fā)展方向之一,因此,高塔技術(shù)越來(lái)越成為高切變風(fēng)區(qū)的路線。
針對(duì)不同地理、風(fēng)況條件,高塔的形式多樣化是低風(fēng)速市場(chǎng)發(fā)展的新趨勢(shì)。2021年,運(yùn)達(dá)股份相繼推出153米超高柔性塔架、155米混凝土塔架、170米桁架式塔架,高塔架持續(xù)助力高切變區(qū)域提高發(fā)電量和項(xiàng)目收益率。
國(guó)內(nèi)風(fēng)輪直徑大的153米超高柔塔風(fēng)電機(jī)組
2021年7月,運(yùn)達(dá)股份153米超高柔塔風(fēng)電機(jī)組樣機(jī)在中天萬(wàn)和鐵嶺項(xiàng)目完成吊裝,是國(guó)內(nèi)150米以上超高柔塔中擁有大風(fēng)輪直徑的機(jī)組,代表著運(yùn)達(dá)股份柔塔技術(shù)的又一次突破。
在柔塔技術(shù)方案帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)性收益的同時(shí),全鋼柔塔也存在一定的技術(shù)難點(diǎn),主要表征為塔筒頻率降低容易導(dǎo)致“塔筒共振”和“渦激振動(dòng)”難題。運(yùn)達(dá)股份針對(duì)產(chǎn)品發(fā)展需要,對(duì)上述兩點(diǎn)難題進(jìn)行了充分的技術(shù)研究,并完善相應(yīng)的策略和措施,確保機(jī)組在全生命周期內(nèi)安全運(yùn)行。
針對(duì)柔塔的塔架共振問(wèn)題,運(yùn)達(dá)股份以安全、發(fā)電量為著力點(diǎn),深度優(yōu)化傳統(tǒng)單一動(dòng)態(tài)穿越策略,采用快速穿越共振轉(zhuǎn)速、塔架主動(dòng)阻尼、動(dòng)態(tài)推力削減、變槳增益自適應(yīng)等先進(jìn)控制技術(shù)來(lái)避開(kāi)共振點(diǎn)、降低載荷。
針對(duì)渦激振動(dòng)對(duì)柔塔運(yùn)行影響的問(wèn)題,運(yùn)達(dá)股份建立了雙重保障機(jī)制:一是在控制策略中加入“抗渦激模式”,智能化調(diào)控,避免發(fā)生一階渦激振動(dòng);二是加裝TMD機(jī)械阻尼器或TLD液體阻尼器,提高振動(dòng)阻尼,降低二階渦激振動(dòng)帶來(lái)的疲勞和極限載荷損傷。
國(guó)內(nèi)首批150+米超高混塔風(fēng)電機(jī)組
2021年7月,中廣核蘭考項(xiàng)目風(fēng)場(chǎng)首臺(tái)機(jī)組順利完成吊裝,為國(guó)內(nèi)首批150+米超高混塔機(jī)組項(xiàng)目,標(biāo)志著運(yùn)達(dá)股份大風(fēng)輪、大容量、超高混塔產(chǎn)品正式進(jìn)入商業(yè)化階段。
運(yùn)達(dá)股份混塔機(jī)組采用模塊化的全新塔架,突破了陸上大風(fēng)輪、大容量機(jī)組傳統(tǒng)鋼塔架的運(yùn)輸、安全性瓶頸,主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面:
設(shè)計(jì)、運(yùn)輸、吊裝模塊化:采用混凝土段+鋼段的模塊化設(shè)計(jì),可根據(jù)項(xiàng)目需求靈活調(diào)整配比;混凝土段采用分片預(yù)制裝配方式,突破道路運(yùn)輸限制;可采用小型吊機(jī)完成混凝土段吊裝,再采用主吊完成鋼段、主機(jī)吊裝,實(shí)現(xiàn)模塊化吊裝。
機(jī)組安全性高:混塔機(jī)組混凝土段剛性大,鋼段亦是剛性設(shè)計(jì),不存在共振區(qū)域,無(wú)渦激振動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。
防洪性能好:混塔機(jī)組塔架與基礎(chǔ)通過(guò)預(yù)應(yīng)力鋼索連接,連接面采取灌漿粘結(jié)、密封,保證混凝土材料整體性,防洪性能優(yōu)異。
20年免維護(hù):混塔機(jī)組基礎(chǔ)無(wú)錨栓籠(基礎(chǔ)環(huán)),混凝土段較長(zhǎng)且無(wú)塔架連接螺栓,大幅降低風(fēng)電機(jī)組全生命周期運(yùn)維成本。
全球首座170米桁架式塔架風(fēng)電機(jī)組
2021年10月,全球首座170米超高桁架式塔架風(fēng)電機(jī)組于山東省青島膠州項(xiàng)目成功吊裝,標(biāo)志著運(yùn)達(dá)股份超高桁架式塔架產(chǎn)品正式進(jìn)入商業(yè)化階段。
桁架式塔架基礎(chǔ)可以采用類似特高壓塔架的點(diǎn)式分布,相比主流塔架大幅降低占地面積,可供跨河道、排干渠、鄉(xiāng)村道路等場(chǎng)景的使用,拓展了風(fēng)電機(jī)組的建設(shè)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)機(jī)組布置盡可能靠近電力負(fù)荷附近,做到電力資源就近消納。
桁架式塔架作為新型的高塔解決方案,已經(jīng)攻克高塔技術(shù)難點(diǎn),突破了格構(gòu)式鐵塔的高度和載荷限制,可以在風(fēng)電領(lǐng)域廣泛使用,塔架適用性強(qiáng),無(wú)論在分散式還是集中式復(fù)雜山地風(fēng)場(chǎng)中都可以靈活運(yùn)用,可靠性更好,造價(jià)更低。
展望未來(lái),高塔技術(shù)將會(huì)催生新的技術(shù)變革,不同結(jié)構(gòu)形式的高塔架會(huì)越來(lái)越成為市場(chǎng)的主流,包括桁架式、鋼混式、分瓣式、斜拉式等。運(yùn)達(dá)股份已推出多種安全、優(yōu)質(zhì)的高塔解決方案,為客戶風(fēng)電投資項(xiàng)創(chuàng)造了更大的價(jià)值。今后,運(yùn)達(dá)股份將一如既往地秉承開(kāi)拓創(chuàng)新的精神,繼續(xù)在新型高塔技術(shù)研發(fā)的領(lǐng)域砥礪前行,助力實(shí)現(xiàn)“30·60”雙碳目標(biāo)!